草鱼是我国淡水养殖最重要的鱼类之一, 其养殖过程易受细菌性或病毒性病原的侵袭, 嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila 是引发其暴发性败血症的主要细菌性病原之一, 对草鱼养殖造成严重的威胁。因此研制疫苗以实现免疫预防极为重要。传统的嗜水气单胞菌疫苗有灭活全菌疫苗、弱毒疫苗等, 但其成分复杂,易对鱼体产生较大影响, 存在回复突变的风险, 同时嗜水气单胞菌复杂的血清型也影响着其免疫保护效果。基因工程亚单位疫苗是对一个或多个保护性抗原基因进行重组表达, 具有抗原确定、抗体出现早、滴度高、持续时间长等优点, 因而成为疫苗研究的热点。
Maiti 等^[1]从鲮鱼病灶处分离了一株嗜水气单胞菌, 设计了一对特异性引物首次克隆到该菌的OmpW 基因, 并用于扩增气单胞菌属内的42 种不同菌, 结果显示除了一种菌(A. veronii biovar veronii, VTE338)外, 其余的均能扩增出特异性条带。Western blot 显示利用重组融合蛋白OmpW 制备的抗体能与此42 种菌产生免疫印迹反应, 说明OmpW 可能是气单胞菌属的共同保护性抗原。本刊介绍了刘明智, 叶星等发表的文章“嗜水气单胞菌外膜蛋白W 基因的表达及其免疫原性分析”^[2], 作者从患暴发性败血病的草鱼病灶处分离鉴定出嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila) Wp3 菌株^[3], 以其基因组DNA 为模板扩增外膜蛋白W 基因(OmpW),该基因全长为865 bp, 开放式阅读框(ORF)为615 bp, 与标准株ATCC7966 的OmpW基因的同源性为99.8%。根据ORF 序列设计引物扩增OmpW 成熟肽编码序列并将其插入到表达载体pQE30 中, 转化大肠杆菌, 经诱导可表达分子量为24.7 kD 的带His 标签的融合外膜蛋白His-W。用此融合蛋白免疫草鱼, 所得草鱼血清经ELISA 分析显示呈现阳性反应, 说明重组蛋白能诱导产生抗体。采用实时荧光定量PCR 分析草鱼头肾组织IgM 基因表达水平的变化, 结果显示免疫组IgM 的表达量均明显高于空白组, 其中低浓度免疫组(2 μg/g)与空白对照组的差异显著(P<0.05), 说明融合蛋白可使草鱼产生良好的免疫应答并上调抗体基因表达, 产生高效抗体。保护性实验显示, 不同免疫剂量均可使免疫组获得较高保护率(57%?86%)。研究结果显示重组嗜水气单胞菌外膜蛋白W 可作为草鱼嗜水气单胞菌基因工程亚单位候选疫苗, 为有效预防嗜水气单胞菌所致的草鱼败血病、减少药物使用、实现健康养殖等奠定基础。